Bài tập 3: Cho một lăng kính góc phân cực có góc kính α và chỉ số khúc xạ n. Hãy tính góc giữa pháp tuyến của mặt phân cực và mặt tiếp xúc với mặt phân cực tại điểm tiếp xúc.

Giải:

Ta biết rằng tại điểm tiếp xúc của mặt phân cực và mặt tiếp xúc, pháp tuyến của mặt phân cực là đồng phẳng với pháp tuyến của mặt tiếp xúc. Gọi góc giữa pháp tuyến của mặt phân cực và pháp tuyến của mặt tiếp xúc là β. Ta cần tính góc β.

Áp dụng định luật Snell-Descartes, ta có:

n1sin(α) = n2sin(β)

Trong đó:

n1 là chỉ số khúc xạ của môi trường trước lăng kính (trong trường hợp này, là không khí) và bằng 1.

n2 là chỉ số khúc xạ của môi trường sau lăng kính (trong trường hợp này, là môi trường bên trong lăng kính) và bằng n.

Suy ra:

sin(β) = n1/n2 * sin(α) = sin(α)/n

Do đó, góc β được tính bằng công thức:

β = arcsin(sin(α)/n)

Ví dụ: Nếu góc kính α của lăng kính phân cực là 30 độ và chỉ số khúc xạ của môi trường bên trong lăng kính là 1.5, ta có:

sin(30) = 0.5

n = 1.5

β = arcsin(sin(30)/1.5) ≈ 19.47 độ

Vậy, góc giữa pháp tuyến của mặt phân cực và mặt tiếp xúc với mặt phân cực tại điểm tiếp xúc là khoảng 19.47 độ.

Chấm điểm cho mình nha